随着人类社会对能源需求的日益增长,传统的化石燃料可以预见在不久的将来就会消耗殆尽,而太阳能是能量巨大、分布广泛且几乎用之不尽的能量来源。在光电转化方面,染料敏化太阳能电池作为新兴的技术由于具有制作工艺简单、环境友好、成本低廉等特点从而具备了商业应用的前景,受到了人们的广泛关注。在染料敏化太阳能电池的相关研究中,染料作为电池的关键部分受到了广泛关注。研究热点也从稀有金属钌的配合物转到了种类繁多的有机染料。在过去的十年间有机染料经历了巨大的发展,光电转化效率几乎提升了一个数量级,已经可以与钌染料相比拟。在各种有机染料中,三芳基胺类染料几乎一直保持了最高的光电转化效率和较好的稳定性。在给体-π桥连基团-受体(D-π-A)型结构的染料设计中,三芳基胺已经被证明是很好的给体,而受体方面通常是氰基丙烯酸和绕丹宁-3-乙酸,新染料的设计主要是围绕新π桥连的设计展开。我们注意到基本上性能优异的染料都是基于噻吩及其衍生物的π桥连,而在众多噻吩的衍生物中,苯并噻吩虽然在聚合物方面得到了研究和应用,但是尚未见有苯并噻吩作为π桥连基团的报道。在此基础上,我们设计了分别以长链烷氧基取代的三苯胺和二甲基芴取代的苯胺作为给体,含有一个或两个苯并噻吩及其前体作为π桥连基团,以氰基丙烯酸作为受体的一系列新型光敏染料,研究了它们的光谱和电化学性质,测试了它们在染料敏化太阳能电池上的光伏性质,并进行了理论计算分析结构和性能之间的关系。此外我们还合成了一些以硼-二吡咯亚甲基(BDP)为母体的D-π-A型染料,分析了此类染料的性能,为更好的设计和研究高效的染料提供了经验。本论文取得的主要研究成果如下：一、首次将4,7-二氢-4,7-桥亚乙基-苯并[c]噻吩(BCOD噻吩)、苯并[c]噻吩及其衍生物作为π桥连基团引入到D-π-A型有机光敏染料中,分别以烷氧基长链取代三苯胺和二甲基芴取代苯胺作为给体,氰基丙烯酸作为受体,以这种新型的π桥连基团相连设计合成了两个系列一共11个新型三芳基胺染料。二、研究了这些新染料的紫外可见吸收光谱、荧光光谱、电化学性质,测试了以这些染料制备的染料敏化太阳电池的光电转化效率,单色光光电转换效率等性质,发现在烷氧基长链取代三苯胺系列染料中,以单个苯并[c]噻吩作为π桥连基团的染料LQ3获得了5.03%的光电转化效率,高于同样测试条件下简单噻吩相连的对比化合物C217所得到的3.69%,表明π桥连上适当扩展的共轭,可以增加光谱响应的范围,在测试中增大的短路电流密度也表明了这一点。虽然引入两个苯并[c]噻吩桥连基团可以进一步增加体系的共轭度,使光谱发生红移,同时也会导致染料稳定性的下降和可能的聚集以及与TiO2导带能级的不匹配等因素,因此同系列中其余苯并[c]噻吩桥连染料的光电转化效率都差于相应的BCOD噻吩桥连的染料。在二甲基芴取代苯胺系列染料中BCOD噻吩类π桥连则有更好的光伏表现。三、合成了两个基于BDP的D-π-A型有机染料,量化计算表明其基态和激发态能形成很好的电荷分离。在α位扩展共轭的BDP吸收光谱红移了120纳米进入红光可见光区,且谱带拓宽了150纳米。